بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
منبع تغذيه چيست ؟
همانطور كه مي دانيد هر وسيله الکترونيکي بنا به طراحي خاص خود ، به ولتاژ و آمپراژ مشخصي جهت راه اندازي و کارکرد نياز دارد . منبع تغذيه دستگاهي است که قادر است از يک ورودي با ولتاژ وآمپراژ ثابت ( بنا به طراحي داخلي خود ) ، ولتاژ وآمپراژ مختلفي را توليد نمايد.
اسلاید 2 :
آشنایی با ساختار داخلی منبع تغذیه:
در ابتدا و بدون هیچ مقدمه‌ای فهرست‌وار به اصل موضوع می‌پردازم. بنابراین برای داشتن یک دید کلی به شکل 1 که اجزاء داخلی پاور و قطعات داخلی تشکیل دهنده آن را نشان می‌دهد دقت کنید:
اسلاید 3 :
Li e Filter
با توجه به اینکه منابع تغذیه سوئیچینگ به عنوان یک منبع تولید کننده نویز برای مدارات مخابراتی می‌باشند، با فیلتر کردن ورودی و خروجی، باید میزان اثر تداخل الکترومغناطیسی را تا حد امکان کاهش داد. چرا که با بالا رفتن فرکانس در مدار داخلی پاور، هارمونیک‌هایی با فرکانس بالاتر از فرکانس اصلی منبع ایجاد می‌گردند و موجب تداخل در باندهای رادیویی و مخابراتی می‌گردد. معمولا این بخش از دو عنصر القاگر و خازن تشکیل شده است، که وظیفه ممانعت از خروج نویز حاصل از سیستم سوئیچینگ منبع تغذیه به بیرون و همچنین ممانعت از ورود فرکانس‌های اضافی حاصل از دوران موتورهای الکتریکی و یا سیستم‌های تولید کننده حرارت به داخل منبع تغذیه را بر عهده دارد. امروزه علاوه بر تقویت لاین فیلتر، با تعبیه PFC در بخش ورودی، پیشرفت‌های بیشتری صورت گرفته است.
اسلاید 4 :
I put Capacitor
به طور معمول در منابع تغذیه امروزی ابتدا ولتاژ AC ورودی، توسط چند یکسو کننده یا یک پل دیود تبدیل به ولتاژ DC می‌گردد. سپس این ولتاژ DC در اختیار خازن‌های الکترلیت ورودی با تحمل ولتاژ بالاتر از 200 ولت قرار داده می‌شود تا انرژی مورد نظر برای کارکرد ترانزیستور های سوئیچ را فراهم آورند. این قسمت معمولا از دو خازن الکترولیت با ظرفیت‌های متناسب با توان منبع تغذیه تشکیل شده است، که وظیفه کنترل سطح ولتاژ ورودی در هنگام کارکرد وهمچنین ذخیره انرژی مورد نیاز مدار سوئیچینگ به هنگام وقفه‌های کوتاه انرژی، را برعهده دارد.ظرفیت و کیفیت خازن‌ها در این قسمت از اهمیت ویژه‌ای برخوردار می‌باشند. چرا که ظرفیت انباره انرژی و پارامترهای کیفی این خازن‌ها در کارکرد بدون وقفه مدار وکاهش ریپل خروجی تاثیر گذار میباشد.
اسلاید 5 :
Power Switchi g
به طور معمول ولتاژDC عرضه شده توسط خازن‌های ورودی در این قسمت تبدیل به ولتاژ AC با فرکانس بالا جهت کنترل سطح ولتاژ می‌گردد. با این کار عملا یک محیط کنترلی انعطاف‌پذیر توسط Duty Cycle ، برای کاهش و افزایش میزان ولتاژ و جریان ایجاد نموده‌ایم و از طرفی ریپل خروجی را با تعبیه خازن‌ها و سلف‌های محدودتری می‌توانیم کنترل نماییم. همچنین با بالا بردن فرکانس جریان AC ، نیاز به ترانسفورماتور با ابعاد خیلی بزرگ نخواهیم داشت و از اتلاف انرژی بیشتر، جلوگیری نموده‌ایم. این بخش معمولا از دو ترانزیستور قدرت ( MOSFET ) تشکیل شده است که وظیفه کنترل سطح ولتاژ خروجی از طریق زمان روشن و خاموش شدن ( سوئیچ کردن ) را بر عهده دارد . همچنین ترانزیستور سوئیچ دیگری نیز برای عملیات راه‌اندازی مدار استندبای پاور، در این قسمت وجود دارد، که عموما تا زمان قطع کامل ولتاژ ورودی، درگیر میباشد.
اسلاید 6 :
Tra sformer
زمانی که منبع تغذیه راه‌اندازی می‌شود و یکی از ترانزیستورهای سوئیچ در حالت اشباع قرار می‌گیرد، ترانزیستور باز شده و اولین پالس برای ترانس ارسال می‌گردد. سپس جواب مثبت ترانس از بین می‌رود و اورشوت ( Overshoot ) تحریکی در سیم پیچ ترانس درایو ایجاد می‌نماید که موجب بسته شدن سریع ترانزیستور می‌گردد. این اتفاق مجددا توسط ترانزیستور بعدی و پی در پی انجام می‌پذیرد. از این رو پیوسته ولتاژ مثبت و منفی به یکی از دو سر سیم پیچ ترانس درایو می‌رسد و متعاقبا در اختیار سیم پیچ اولیه ترانس سوئیچ قرار می‌گیرد. این بخش بنا به نوع طراحی، از دو تا سه ترانس با کارکرد مشخص تشکیل شده است، که علاوه بر ایزولاسیون DC وظیفه تغییرسطح ولتاژ را بر عهده دارد. طراحی در این قسمت بسیار حساس میباشد، زیرا اگر تعداد دورهای اولیه و ثانویه متناسب با طراحی مدار( PWM ( Pulse-width modulatio باشد، پایداری مدار و ضریب اطمینان نیمه هادی و در نهایت کارکرد منبع تغذیه با مشکل اساسی مواجه خواهد شد.
اسلاید 7 :
Output Diodes
این قسمت از دیودهایShutkey و Fast تشکیل شده است که وظیفه یکسوسازی ولتاژ دریافتی از ترانس سوئیچ را در حالات عادی بر عهده دارد. قطع کامل جریان خروجی در حالات خاص نیز از دیگر وظایف این قسمت میباشد. محاسبه و تعیین میزان ولتاژ و تحمل آمپراژ عبوری یکی از شاخصه‌های اصلی برای انتخاب این دیودها در مدار PWM می‌باشند.
اسلاید 8 :
Output Filter
این قسمت از چند خازن الکترولیت و سلف‌های چند لایه تشکیل شده است، که وظیفه ذخیره انرژی در زمان روشن، و ارائه آن بار در زمان خاموشی ترانزیستور را بر عهده دارد. همانطور که قبلا اشاره شد هر چه فرکانس در قسمت سوئیچ‌ها بالاتر در نظر گرفته شود، میزان خلا ولتاژ کاهش یافته و نیاز به تعبیه خازن‌های با ظرفیت بالاتر در این قسمت کمتر می‌شود. این قضیه در کاهش ریپل خروجی پاور تاثیرات مثبتی خواهد گذاشت.
اسلاید 9 :
Heat Si k
همانطور که قبلا اشاره شد، میزان اتلاف انرژی به صورت گرمایشی و تشعشعات الکترومغناطیسی در منابع تغذیه سوئیچینگ، بالا میباشد. انتقال این حرارت به فضای بیرون کیس از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. به همین منظور، این قسمت از آلیاژهای مختلف آلومینیوم و مس که هادی سریع گرما می‌باشند، ساخته می‌شود و به واسطه تعبیه شیارهایی بر روی آن جهت عبور جریان هوا، وظیفه انتقال دما از ترانزیستورهای سوئیچینگ و همچنین دیودهایShutkey و Fast به محیط اطراف را بر عهده دارد. شکل ظاهری هیت سینک‌ها متناسب با فضای داخلی پاور و نوع سیستم کولینگ در نظر گرفته شده برای هدایت جریان هوا، متفاوت میباشد.
اسلاید 10 :
فن منبع تغذیه: ( Fa )
این قسمت علیرغم اینکه معمولا اهمیتی برای آن ازطرف مصرف کنندگان قائل نمی‌شوند، بسیار دارای اهمیت میباشد، چرا که رابطه مستقیمی با راندمان و طول عمر منبع تغذیه دارد. هر چقدر تهویه هوای گرم ازمحیط داخلی منبع تغذیه به فضای بیرونی، بهتر انجام گیرد کارکرد منبع تغذیه افزایش می‌یابد. جدیدا تولیدکنندگان از فن‌های 12*12 سانیتمتر در محصولات خود استفاده می‌نمایند که این مورد باعث تهویه هوای گرم اطراف پردازشگر و همچنین بی صدا شدن منبع تغذیه گردیده است . ولی در این روش ضعف‌هایی نیز وجود دارد که از آن جمله انتقال گرما به پشت برد اصلی پاور و سپس هدایت این گرما از طریق شیارهای پشت پاور به داخل سیستم میباشد. طبق جدیدترین بررسی‌های انجام گرفته، بهترین روش تخلیه گرمای داخلی پاور، تعبیه یک فن 8 سانتیمتری یا دو فن 8 سانتیمتری روبروی هم با قابلیت کنترل میزان دوران بر اساس حرارت فضای داخلی پاور میباشد.
